#汽車電子 #車聯網V2X #先進駕駛輔助系統ADAS #感測器融合SensorsFusion #協同雷達 #慣性測量單元IMU #電池管理系統BMS

【智慧車新趨勢】

成像雷達和慣性導航技術強化汽車感知系統先進的駕駛輔助系統已大量普及，自動駕駛即將到來，而道路安全至關重要。利用現有車載雷達感測器硬體的「協同雷達」是未來汽車領域的發展方向；這種方法允許實現經濟高效的感測器設計，可將感測器放在車輛周圍的多個點上，支援卓越的物體檢測和分類。有專家預言：「融合」將成為未來實施先進駕駛輔助系統 (ADAS) 的標準方式！

「雷達融合」即是：透過多個具有「重疊視場」的雷達波束實現相關性演算法，透過融合兩個獨立的雷達視圖得到更高的解析度。借助先進的振動感測和演算法技術，可在車輛出現安全風險之前檢測出車輛的潛在問題；融合毫米波雷達、光達 (LiDAR) 和慣性測量單元 (IMU) 等產品組合，能可靠地檢測形狀更小、移動速度更快、距離更遠的物體 (如摩托車、行人、動物等)。

對於不依賴於外部資訊、也不向外部輻射能量且不受外界天氣狀況等影響的慣性導航系統而言，「慣性導航」則是目前最有可能在車輛發生緊急狀況時幫助將車停到安全位置的技術。另值得留意的是，12V 和 48V 電池將並存於自駕車市場：車輛內部系統將使用 48V 鋰電池或 12V 封閉式鉛酸 (SLA) 電池，惟現有多數車種仍無法同時使用這兩種電池系統。

由於這兩種電池各自的化學性質，除了要為其設計兩個獨立的充電電路外，還必須使用一種機制，允許電荷在其之間流動而不會對電池或車內任何系統造成任何損害。此外，考慮到其中一種電池運行可能出現故障，使用兩種電池可提供冗餘電源；採用雙向 DC-DC 控制器，與降壓轉換相同的外部功率元件進行升壓轉換，能以非常高的效率實現能量轉換，在節能的同時最大限度減少散熱設計問題。

延伸閱讀：
《ADI：感測融合、雙電池、BMS 引領智慧車走向》
http://www.compotechasia.com/a/feature/2021/0514/47901.html

#亞德諾ADI #SuperRADAR #Drive360 #LT8228

能源轉型正在一步一腳印地向前邁進之中 -- 加油站OUT加電站IN，工研院帶你揭「水系電池」 之“釩液流循環電池儲能系統”的神秘面紗..... （03/16/2020 蘋果日報）

工研院團隊正和中油公司聯手打造全國第一間智慧綠能加油、充電站。

（突發中心黃羿馨／新竹報導）台灣近年來積極推動再生能源政策，但太陽能、風力等「綠電」來源時間有限，要如何將這些綠能安全、穩定的儲存起來，並能24小時源源不絕供應成為重要課題。

工研院最新研發一種「水系」的釩液流循環電池儲能系統，不但具有適合長時間儲存特性，且因其安全、壽命長優點，非常適合做為定置型儲能設備，現階段除了和日本昭和電工簽署合作備忘錄外，也和中油公司聯手打造一間智慧綠能的「加電站(加油外亦能充電)」，為國內儲能產業開創新的里程碑。

釩液流電池幕後重要推手工研院綠能所組長張文昇，本身是化學背景出身，從2015年起，就與台灣電力公司綜合研究所合作開發「全釩液流儲能系統」，並於2016年完成全台第一個本土化全釩液流電池儲電系統，為台電的「綠能生態園區」提供穩定的儲電系統。

談起背後的辛苦，張文昇說，由於釩液流電池不同於一般常見電池，是將能量儲存於流動式的電解質中，而系統的心臟—也就是電池組，在設計上首要考慮就是避免「滲漏」的問題，以及如何讓液體流動平順，加上為了要改善電池體積大、笨重的問題，因此花了很多時間在電堆設計、材料、改質、密封以及操作控制上，團隊從2009年起至今，至少花了11年的時間改良、設計與測試，才走到今天這一步。

釩液流電池是以化學能的方式儲存在不同價態釩離子水溶液中，跟一般電池不一樣的地方在於，它是透過泵浦循環釩離子水溶液，經過碳電極後使釩離子的氧化價數轉變，藉此釋放與儲存能量，達到電化學儲能之功效。

由於本身沒有材料結構或是組成成分變化，只是簡單的氧化還原反應，因此不但安全性高，貴重的電解質材料也幾乎可以百分之百回收，能量效率更可達80%以上，比起同樣是水系的鉛酸電池，壽命更可長達10年以上。

此外，釩液流電池能儲存的能量，可隨著電解液槽體來擴充，也因其容易隨使用情境改變且壽命長的特點，未來可應用在電動車輛充電以及加油站自給自足使用上。

由於再生能源如太陽能、風力發電都屬間歇性綠電，釩液流電池更具有長時間儲存的優點，能將這些綠電儲存起來，未來就可以24小時源源不絕提供綠電，且也因兼具調解電力優點，讓再生能源輸出更穩定。

張文昇表示，目前工研院綠能所已和日本昭和電工合作投入「新型態全釩液流電池系統」研究，將透過改善全釩液流電池的電堆方式，大幅提升電池效率，未來可直接應用於電網儲能、離網電力、工業儲能、供電站等系統，現階段工研院已和中油公司，聯手打造一間智慧綠能加油站，為電動車等設備提供充電場所，未來加油站也有望成為加電站，帶動能源大革命。

釩液流電池小檔案：

原理：利用過渡金屬釩元素的多種氧化還原特性，透過泵浦循環含釩離子之水溶液，使釩離子經過碳電極，藉由釩離子的氧化價數轉變釋放或儲存能量，達到電化學儲能之功效。

特性：材料容易回收，儲存的能量，可隨著電解液槽體來擴充，較一般鋰電池安全、比鉛酸電池壽命長。

應用：電網儲能、離網電力、工業儲能、供電站等系統。

（資料來源：工研院提供）

完整內容請見：
https://tw.appledaily.com/new/realtime/20200316/1715166

♡

儲能鉛酸電池替代品之拙見

鉛酸電池已經使用了相當長的時間，雖然每單位重量的能量密度早已被其他電池超越，給人笨重但又存不了多少電的印象，循環壽命不佳，過放電又容易受損，但是鉛酸電池價格便宜，所以在很多需要儲能的場合，例如太陽能儲能，不斷電系統，通信機房，甚至一些老人代步用電動車，仍可以見到鉛酸電池被大量採用。目前市場上開始出現使用其他種類電池(例如磷酸鋰鐵電池)來取代儲能用鉛酸電池的產品，其有單位體積/重量下具備更高能量密度的優勢，且充放電性能也較優異，逐漸吸引市場關注，在一些可控制範圍內使用這類取代電池，的確可以一掃原本鉛酸電池所具備的缺點。但是天下沒有白吃的午餐，想要完全發揮取代電池的最佳效能，必須針對兩者電池不同的充放電特性/參數，去調整設備，否則會無法釋放取代電池的完整效能。舉常見的不斷電系統來說，其針對鉛酸電池的使用場合，平常使用浮充(Float charge)方式讓電池維持一定的電量，對於每一顆12V的鉛酸電池，其浮充電壓維持在13.6V至13.8V，為一定電壓(CV)充電的特性，若是使用磷酸鋰鐵電池將其取代，雖然其四串組合標稱電壓接近12V鉛酸電池，但充電上採取的是先定電流後定電壓(CC-CV)的充電，且其四串組合充電截止電壓在14.4V，相較於原本鉛酸電池浮充電壓區間，會顯現出充電未能全滿(FULL)的問題，使得無法有效發揮完整能量密度。另外，不斷電系統內控制電路是使用電壓來作為剩餘可用時間參考，對於兩種電池有不同放電平台電壓來說，若是不進行相對應的修改，也同樣會出現剩餘可用時間判讀失準的狀況。

另外還有最重要的一件事，不斷電系統屬於長時間通電，且不一定會隨時有人在旁邊的設備，電子零件存在失效機率的問題，同樣電池也是有這個機率，尤其隨使用時間過去，電池逐漸老化，失效機率也會提高，不斷電系統使用的密封閥控式鉛酸電池，本身內部無液態電解液，負極回收設計也可盡量減少氫氣產生及外洩，即使長久使用的老化，最多就是極板膨脹導致外殼變形或脹裂，較少發生嚴重事故狀況。磷酸鋰鐵電池雖然安全性已經很好，但失效時可能會導致本體洩壓閥動作，排出內部氣體釋放壓力，也可能同時產生高溫，進而造成更明顯的影響，所以目前搭配磷酸鋰鐵電池使用的不斷電系統，大多會在具備監視及滅火設備的場所(例如機房)，使其在發生狀況時，能立即被發現及進行處置，在而不適用在家用環境下

總而言之，為了使取代電池能發揮最佳效能，並更安全的使用，除了針對使用的設備進行最適化設定與調整外，也要評估使用的環境是否適合，方可享受替代電池帶來的好處並降低其影響

報告完畢，謝謝收看